JP2011512539A - Vision inspection system and inspection method for inspection object using the same - Google Patents
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Abstract
本発明は、多様な被検査体を検査するためのビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法を開示する。本発明のシステムは、被検査体が置かれるテーブルを有するワークピースステージと、複数のラインスキャンカメラと被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするコンピュータとで構成される。テーブルの上面に、ラインスキャンカメラによってスキャンイメージを獲得できるように、マークステージ座標値を有する複数のマークが提供される。マークのうち互いに隣接する二つのマークは、ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配される。マークのうち最初のマークと最後との間のマークのそれぞれは、ラインスキャンカメラのうち互いに隣接する二つのラインスキャンカメラの視野内にオーバーラップされるように配される。本発明の検査方法は、マークイメージ座標値、ワークピースイメージ座標値を用いてワークピースイメージ座標値からワークピースイメージ−ステージ座標値を算出し、ワークピースステージ座標値に対してワークピースイメージ−ステージ座標値が、許容誤差を満足すれば、被検査体を良品として判別する。 The present invention discloses a vision inspection system for inspecting various objects to be inspected and a method for inspecting objects to be inspected using the vision inspection system. The system of the present invention includes a workpiece stage having a table on which an object to be inspected is placed, a plurality of line scan cameras, and a computer that processes a scan image of the object to be inspected. A plurality of marks having mark stage coordinate values are provided on the upper surface of the table so that a scan image can be acquired by a line scan camera. Two marks adjacent to each other among the marks are arranged in the field of view of the line scan camera. Each of the marks between the first mark and the last of the marks is arranged to overlap within the field of view of two line scan cameras adjacent to each other among the line scan cameras. The inspection method of the present invention calculates a workpiece image-stage coordinate value from a workpiece image coordinate value using a mark image coordinate value and a workpiece image coordinate value, and calculates the workpiece image-stage with respect to the workpiece stage coordinate value. If the coordinate value satisfies an allowable error, the object to be inspected is determined as a non-defective product.
Description
本発明は、ビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法に係り、より詳細には、多様な被検査体のスキャンイメージ（Ｓｃａｎ Ｉｍａｇｅ）を獲得して検査するためのビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法に関する。 The present invention relates to a vision inspection system and a method for inspecting an object to be inspected using the vision inspection system, and more particularly, a vision inspection system for acquiring and inspecting various scan images of the object to be inspected, and The present invention relates to a method for inspecting an object to be inspected.
ビジョン検査システムは、多様な物体のイメージを撮影してイメージデータを獲得するカメラとカメラから入力されるイメージデータをイメージプロセッシングプログラム（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ）によって処理するコンピュータとで構成されている。 The vision inspection system includes a camera that captures images of various objects and acquires image data, and a computer that processes image data input from the camera using an image processing program.
ビジョン検査システムは、物体の識別、検査、測定、良品と不良品との選別など多様な分野に応用されている。 The vision inspection system is applied to various fields such as object identification, inspection, measurement, and selection of good and defective products.
特許文献１と特許文献２など多くの特許文献に、ビジョン検査システムが開示されている。この特許文献のビジョン検査システムは、ワークピースステージ（Ｗｏｒｋｐｉｅｃｅ Ｓｔａｇｅ）、カメラステージ、コントローラ、カメラとコンピュータとで構成されている。ワークピースステージは、被検査体のローディング（Ｌｏａｄｉｎｇ）、アンローディング（Ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）、ポジショニング（Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ）のために、Ｘ軸及びＹ軸方向直線運動できるように構成されている。カメラステージは、ワークピースステージの上方に設けられており、カメラのポジショニングとフォーカシング（Ｆｏｃｕｓｉｎｇ）とのために、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向直線運動とＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回転運動できるように構成されている。コントローラは、コンピュータと接続されてワークピースステージ、カメラステージとカメラの作動とを制御する。
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従来技術のビジョン検査システムには、被検査体の欠陷（Ｄｅｆｅｃｔ）をマイクロメータ（Ｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ）単位で精密に検査するために、解像度が高いラインスキャンカメラ（Ｌｉｎｅ Ｓｃａｎ Ｃａｍｅｒａ）が使われている。ラインスキャンカメラは、一つのの水平ラインに沿って被検査体をスキャニング（Ｓｃａｎｎｉｎｇ）して、スキャンイメージを獲得する。 In a conventional vision inspection system, a line scan camera (Line Scan Camera) having a high resolution is used in order to precisely inspect a defect of an object to be inspected in units of a micrometer. The line scan camera obtains a scan image by scanning an object to be inspected along one horizontal line.
ＴＦＴ−ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ−Ｌｉｑｕｉｄ Ｄｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、ＯＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）などのガラス基板、セル（Ｃｅｌｌ）、パネル（Ｐａｎｅｌ）、モジュール（Ｍｏｄｕｌｅ）などサイズが大きな被検査体の検査は、複数のラインスキャンカメラによって実施している。複数のラインスキャンカメラは、被検査体全体を複数の領域（Ａｒｅａ）に分割してスキャニングする。被検査体のスキャンイメージをコンピュータによってプロセッシングして欠陷の座標値を算出するために、基準点となる複数のマーク（Ｍａｒｋ）を被検査体に表示している。 TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel), OEL (Organic ElectroLuminescence), etc. Glass substrate, cell (Cell), panel (Monel), etc. The body inspection is performed by a plurality of line scan cameras. The plurality of line scan cameras divides the entire inspection object into a plurality of areas (Area) and performs scanning. In order to calculate a coordinate value of a defect by processing a scan image of the inspection object by a computer, a plurality of marks (Marks) serving as reference points are displayed on the inspection object.
しかし、前記従来技術のビジョン検査システムにおいては、複数のラインスキャンカメラのそれぞれが、複数のカメラステージのそれぞれによってポジショニングされるために、ラインスキャンカメラの整列に多くの時間と努力とがかかるだけではなく、ラインスキャンカメラの正確な整列が非常に困難な問題がある。ラインスキャンカメラの位置は、振動、衝撃、機構的な変形など多くの要因によって容易に変動される。したがって、検査の信頼性と再現性とを確保するためには、ラインスキャンカメラの位置を容易に把握することができる方法が必要であり、ラインスキャンカメラのポジショニングを定期的に実施しなければならない。 However, in the prior art vision inspection system, since each of the plurality of line scan cameras is positioned by each of the plurality of camera stages, it takes much time and effort to align the line scan cameras. In addition, there is a problem that it is very difficult to accurately align the line scan camera. The position of the line scan camera is easily changed by many factors such as vibration, shock, and mechanical deformation. Therefore, in order to ensure the reliability and reproducibility of the inspection, a method that can easily grasp the position of the line scan camera is necessary, and the line scan camera must be positioned regularly. .
本発明は、前記したようなさまざまな問題点を解決するために案出されたものであって、本発明の目的は、被検査体が積載されて移送されるテーブルにマークが提供されて、ラインスキャンカメラのプロセッシングパラメータ（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を算出することができるビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法を提供することである。 The present invention has been devised to solve the various problems as described above, and the object of the present invention is to provide a mark on a table on which an object to be inspected is loaded and transferred, A vision inspection system capable of calculating a processing parameter of a line scan camera and an inspection method for an object to be inspected using the vision inspection system.
本発明の他の目的は、ラインスキャンカメラのポジショニングと整列とを簡便に実施することができるビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a vision inspection system that can easily perform positioning and alignment of a line scan camera and an inspection method for an object to be inspected using the vision inspection system.
本発明のまた他の目的は、被検査体の欠陷を正確に検査して信頼性と再現性とを大きく向上させうるビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a vision inspection system capable of accurately inspecting a defect of an inspected object to greatly improve reliability and reproducibility, and an inspection method of the inspected object using the vision inspection system. It is.
このような目的を果たすための本発明の特徴は、被検査体が置かれるテーブルを有し、被検査体を積載するための第１位置と被検査体のイメージをスキャニングするための第２位置との間で、テーブルを移送するワークピースステージと、第２位置に被検査体の移送方向と直交する方向に沿って配されており、被検査体のイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得する複数のラインスキャンカメラと、ワークピースステージとラインスキャンカメラに接続されており、ラインスキャンカメラから入力される被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするコンピュータと、からなり、テーブルの上面に、ラインスキャンカメラによってスキャンイメージを獲得できるように、ラインスキャンカメラの配列方向に沿ってマークステージ座標値を有する複数のマークが提供されており、複数のマークのうち互いに隣接する二つのマークは、ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配されており、複数のマークのうち最初のマークと最後との間のマークのそれぞれは、ラインスキャンカメラのうち互いに隣接する二つのラインスキャンカメラの視野内にオーバーラップされるように配されており、コンピュータは、ラインスキャンカメラから入力される複数のマークのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出すると同時に、マークイメージ座標値によって、被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするように構成されているビジョン検査システムにある。 A feature of the present invention for achieving such an object is that the apparatus has a table on which an object to be inspected is placed, a first position for loading the object to be inspected, and a second position for scanning an image of the object to be inspected. Between the workpiece stage for transferring the table and the second position along the direction orthogonal to the transfer direction of the object to be inspected, and scanning the image of the object to be inspected to obtain a scan image A plurality of line scan cameras, and a computer connected to the workpiece stage and the line scan camera and processing a scan image of the inspected object input from the line scan camera. So that a scanned image can be acquired by A plurality of marks having coordinate values are provided, and two adjacent marks among the plurality of marks are arranged in the respective fields of view of the line scan camera, and the first mark of the plurality of marks is Each of the marks between the last is arranged so as to overlap within the field of view of two line scan cameras adjacent to each other among the line scan cameras, and the computer receives a plurality of inputs from the line scan cameras. The vision inspection system is configured to calculate the mark image coordinate value from the scan image of the mark and simultaneously process the scan image of the object to be inspected based on the mark image coordinate value.
本発明の他の特徴は、被検査体が置かれるテーブルを有し、被検査体を積載するための第１位置と被検査体のイメージをスキャニングするための第２位置との間で、テーブルを直線運動させるワークピースステージと、第２位置に被検査体の移送方向と直交する方向に沿って配されており、被検査体のイメージをスキャニングしてイメージデータを獲得する複数のラインスキャンカメラと、ワークピースステージとラインスキャンカメラに接続されており、ラインスキャンカメラから入力される被検査体のイメージデータをプロセッシングして被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするコンピュータとを備える被検査体のビジョン検査システムによって被検査体を検査する方法において、ラインスキャンカメラによって、そのイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得できるように、テーブルの上面に、ラインスキャンカメラの配列方向に沿ってマークステージ座標値を有する複数のマークを提供する段階と、ラインスキャンカメラによって、複数のマークのスキャンイメージを獲得する段階と、複数のマークのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出する段階と、マークステージ座標値に対してマークイメージ座標値が、許容誤差を満足すれば、ラインスキャンカメラによって、被検査体のスキャンイメージを獲得する段階と、被検査体のスキャンイメージから被検査体のワークピースイメージ座標値を算出する段階と、ワークピースイメージ座標値から被検査体のワークピースイメージ−ステージ座標値を算出する段階と、被検査体の検査のために設定されているワークピースステージ座標値に対してワークピースイメージ−ステージ座標値が、許容誤差を満足すれば、被検査体を良品として判別する段階と、を含む被検査体の検査方法にある。 Another feature of the present invention includes a table on which an object to be inspected is placed, and the table between a first position for loading the object to be inspected and a second position for scanning an image of the object to be inspected. A plurality of line scan cameras which are arranged at a second position along a direction perpendicular to the direction of transfer of the object to be inspected, and which acquire image data by scanning the image of the object to be inspected And a vision stage of an inspected object connected to a workpiece stage and a line scan camera, and processing a scanned image of the inspected object by processing image data of the inspected object input from the line scan camera In a method for inspecting an object to be inspected by an inspection system, the image is obtained by a line scan camera. Providing a plurality of marks having mark stage coordinate values along the arrangement direction of the line scan camera on the upper surface of the table so that a scan image can be obtained by scanning A step of acquiring a scan image, a step of calculating a mark image coordinate value from a scan image of a plurality of marks, and a mark image coordinate value with respect to the mark stage coordinate value, if the mark error satisfies a tolerance, a line scan camera, Obtaining a scan image of the inspection object, calculating a workpiece image coordinate value of the inspection object from the scan image of the inspection object, and workpiece image-stage coordinates of the inspection object from the workpiece image coordinate value For calculating the value and inspecting the object Have been set workpiece image relative to the workpiece stage coordinate values - stage coordinate values, to satisfy the tolerance, in the inspection method of the device under test comprising the steps of determining a non-defective object to be inspected, the.
本発明のそれ以外の目的、特定の長所と新規した特徴は、添付した図面と連関される以下の詳細な説明と望ましい実施形態とからさらに明らかになる。 Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、本発明によるビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法に対する望ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of a vision inspection system according to the present invention and an inspection method of an object to be inspected using the vision inspection system will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、図１と図２とを参照すると、本発明によるビジョン検査システム１０は、ガラス基板、セル、モジュールなど多様な被検査体２の欠陷４を検査及び測定する。本発明によるビジョン検査システム１０は、被検査体２の正確な検査及び測定のために上面が精密で平滑に仕上げされている定盤２０を備える。
First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, a
定盤２０の上面両側に被検査体２を積載及び搬出するための第１位置Ｐ１と被検査体２のイメージをスキャニングして検査するための第２位置Ｐ２とが提供されている。定盤２０は、Ｘ軸、Ｘ軸方向に対して直交するＹ軸及びＸ軸方向に対して垂直なＺ軸を有し、振動及び衝撃を吸収する複数のベースアイソレーター（Ｂａｓｅ Ｉｓｏｌａｔｏｒ）２２によって安定的に支持されている。
A first position P1 for loading and unloading the
アイソレーター２２は、ベース（Ｂａｓｅ）２４の上面に装着されている。定盤２０の上部にオーバーヘッドフレーム（Ｏｖｅｒｈｅａｄ Ｆｒａｍｅ）２６が装着されている。オーバーヘッドフレーム２６は、第２位置Ｐ２に被検査体２の移送方向と直交するようにＸ軸方向に沿って配されている。
The
定盤２０の上面に被検査体２を積載して移送するワークピースステージ３０が設けられている。ワークピースステージ３０は、テーブル３２とリニアアクチュエータ（Ｌｉｎｅａｒ Ａｃｔｕａｔｏｒ）３４とで構成されている。テーブル３２は、定盤２０の上方に定盤２０の一方向、すなわち、Ｘ軸またはＹ軸方向に沿って運動できるように配されている。被検査体２は、テーブル３２の上面にクランプ（Ｃｌａｍｐ）、固定装置（Ｆｉｘｔｕｒｅ）などによって固定的に置かれる。図１にワークピースステージ３０は、第１位置Ｐ１から定盤２０のＹ軸方向に沿ってテーブル３２を運動させるように構成されているものが例示されている。
A
リニアアクチュエータ３４は、定盤２０の上面とテーブル３２の下面との間に装着されている。リニアアクチュエータ３４は、定盤２０の上面とテーブル３２の下面との間に装着されている一対のリニアモーションガイド（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｉｏｎ Ｇｕｉｄｅ）３６とリニアモーションガイド３６の間にテーブル３２と連結されるように装着されているリニアモータ（Ｌｉｎｅａｒ Ｍｏｔｏｒ）３８とで構成されている。リニアモーションガイド３６は、定盤２０の上面に固定されている一対のガイドレール３６ａと、ガイドレール３６ａに沿ってスライディングするように装着されており、テーブル３２の下面に固定されている複数のスライダー（Ｓｌｉｄｅｒ）３６ｂとで構成されている。テーブル３２は、リニアモータ３８の駆動とリニアモーションガイド３６の案内によって直線運動される。
The
リニアアクチュエータ３４は、サーボモータ（Ｓｅｒｖｏ Ｍｏｔｏｒ）、リードスクリュー（Ｌｅａｄ Ｓｃｒｅｗ）、ボールナット（Ｂａｌｌ Ｎｕｔ）と一対のリニアモーションガイドとで構成することができる。ワークピースステージ３０は、定盤２０のＸ軸及びＹ軸方向に沿ってテーブル３２を直線往復運動させるＸ軸及びＹ軸リニアアクチュエータを有する直角座標ロボットで構成することができる。また、ワークピースステージ３０は、定盤２０のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に沿ってテーブル３２を直線往復運動させ、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を基準にテーブル３２を回転運動させる多軸ロボットで構成することができる。直角座標ロボット及び多軸ロボットの作動によっては、テーブル３２に置かれている被検査体２の正確なポジショニングが可能である。
The
複数のラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎが、第２位置Ｐ２に整列されるように定盤２０の上部にＸ軸方向に沿って配されている。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎは、被検査体２のイメージを分割して撮影し、そのスキャンイメージを出力する。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのそれぞれは、複数のカメラステージ５０に設けられている。カメラステージ５０は、オーバーヘッドフレーム２６に装着されている。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎは、カメラステージ５０の作動によってＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向直線運動とＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸回転運動されるので、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのポジショニングとフォーカシングとが精密に実施される。カメラステージ５０は、オーバーヘッドフレーム６０の代わりに、リニアアクチュエータ、直角座標ロボット、多軸ロボットなどの作動によって運動されるように構成することができる。
A plurality of line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n are arranged along the X-axis direction on the
本発明によるビジョン検査システム１０は、ワークピースステージ３０とラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの作動を制御できるように、ワークピースステージ３０のリニアモータ３８、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎと接続されているコンピュータ６０とを備える。コンピュータ６０のデータベース６２には、被検査体２と被検査体２に存在する欠陷４の検査のための一連のデータ、例えば、被検査体２の大きさ値、検査領域の位置値、検査基準値などがワークピースステージ座標値として入力されて保存される。
The
コンピュータ６０は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎに対して被検査体２を移動させるようにワークピースステージ３０の作動を制御する。また、コンピュータ６０は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎから入力されるスキャンイメージをイメージプロセッシングプログラムによってプロセッシングし、その結果として獲得される被検査体２のスキャンイメージ、欠陷４の検査結果など一連のデータをモニター６４などの出力装置を通じて出力する。
The computer 60 controls the operation of the
図３と図４とを参照すると、テーブル３２の上面にラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのポジショニングと被検査体２のスキャンイメージをプロセッシングするための複数のマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎが提供されている。マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのそれぞれは、マークステージ座標値を有する。マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのマークステージ座標値は、コンピュータ６０のデータベース６２に保存される。
Referring to FIGS. 3 and 4, the positioning of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n and the scan image of the
コンピュータ６０は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎから入力されるマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出する。 The computer 60 reads from the scan images of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn input from the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. The mark image coordinate value is calculated.
複数のマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの配列方向、すなわち、Ｘ軸方向に沿って配されている。マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのうち互いに隣接する二つのマークは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのそれぞれの視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ：ＦＯＶ−１、ＦＯＶ−２、ＦＯＶ−３…、ＦＯＶ−Ｎ）内に配されている。マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのうち最初のマークＭ−１と最後のＭ−ｎとの間のマークのそれぞれは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのうち互いに隣接する二つのラインスキャンカメラの視野内にオーバーラップ（Ｏｖｅｒｌａｐ）されるように配されている。図３に互いに隣接する二つのラインスキャンカメラのそれぞれのオーバーラップ距離ＯＶ−１、ＯＶ−２、ＯＶ−３、…、ＯＶ−ｎが示されている。図３と図４とに、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎは、十字型に形成されているものが示されているが、これは例示的なものであって、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎは、円型、四角形など多様な形状に形成される。 A plurality of marks M-1, M-2, M-3,..., Mn are arranged directions of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. Arranged along the direction. Two marks adjacent to each other among the marks M-1, M-2, M-3,..., M-n are line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. In the field of view (Field of View: FOV-1, FOV-2, FOV-3,..., FOV-N). Of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn, the marks between the first mark M-1 and the last Mn are line scan cameras 40-1, 40-, respectively. 2, 40-3,..., 40-n are arranged to overlap each other in the field of view of two line scan cameras adjacent to each other. FIG. 3 shows overlap distances OV-1, OV-2, OV-3,..., OV-n of two line scan cameras adjacent to each other. FIGS. 3 and 4 show marks M-1, M-2, M-3,..., Mn that are formed in a cross shape. The marks M-1, M-2, M-3,..., Mn are formed in various shapes such as a circular shape and a square shape.
今からは、このような構成を有する本発明によるビジョン検査システムによる被検査体の検査方法を、図６と図７とに基づいて説明する。 From now on, a method for inspecting an object to be inspected by the vision inspection system according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS.
図１ないし図３をともに参照すると、テーブル３２の上面にマークステージ座標値を有する複数のマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎを提供する（Ｓ１００）。マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのそれぞれのマークステージ座標値と被検査体２のワークピースステージ座標値とをコンピュータ６０のデータベース６２に入力して保存する（Ｓ１０２）。
1 through 3, a plurality of marks M-1, M-2, M-3,..., Mn having mark stage coordinate values are provided on the upper surface of the table 32 (S100). The mark stage coordinate values of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn and the workpiece stage coordinate values of the inspected
図１、図３と図４とを参照すると、被検査体２がテーブル３２の上面に置かれれば、リニアアクチュエータ３４の作動によってテーブル３２を第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移送する（Ｓ１０４）。テーブル３２上に積載される被検査体２の移送方向先端２ａは、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎの下流に配される。
Referring to FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, when the
コンピュータ６０の制御によってリニアモータ３８が一方向に駆動され、リニアモータ３８の一方向駆動によってテーブル３２は、第１位置Ｐ１から第２位置Ｐ２に移送される。リニアモーションガイド３６は、テーブル３２の移送を直線運動で案内する。
The
次いで、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの作動によってマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得し（Ｓ１０６）、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出する（Ｓ１０８）。コンピュータ６０は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎが同時にイメージをスキャニングするようにフレームトリガー信号（Ｆｒａｍｅ Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｓｉｇｎａｌ）をラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎに伝送する。 Next, the images of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn are scanned and scanned by the operation of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. An image is acquired (S106), and mark image coordinate values are calculated from the scan images of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn (S108). The computer 60 sends a frame trigger signal (Frame Trigger Signal) so that the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n simultaneously scan the image. 2, 40-3, ..., 40-n.
図３ないし図５に、フレームトリガーライン（Ｆｒａｍｅ Ｔｒｉｇｇｅｒ Ｌｉｎｅ：ＦＴ）が示されている。図３ないし図５を参照すると、フレームトリガーラインＦＴは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎがイメージを同時にスキャニングするようにコンピュータ６０の制御によってラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎにフレームトリガー信号が与えられる時点を示す。フレームトリガーラインＦＴは、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎの上流に配される。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎがいずれも完璧に整列されれば、図５に示されているように、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎによって獲得されるスキャンイメージのあらゆるスキャン開始点、すなわち、Ｙ軸方向のスキャン開始点は、フレームトリガーラインＦＴと一致する。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのあらゆるスキャン開始点が、フレームトリガーラインＦＴと一致されるラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの完璧な整列は、理論的に可能であるが、実際には不可能である。 FIG. 3 to FIG. 5 show a frame trigger line (FT). Referring to FIGS. 3 to 5, the frame trigger line FT is scanned by the computer 60 so that the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n scan images simultaneously. The time point when a frame trigger signal is given to the cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., 40-n is shown. The frame trigger line FT is arranged upstream of the marks M-1, M-2, M-3,. If the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., 40-n are all perfectly aligned, as shown in FIG. 5, the line scan cameras 40-1, 40-2 , 40-3,..., 40-n, every scan start point of the scan image, that is, the scan start point in the Y-axis direction coincides with the frame trigger line FT. Line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., 40-n line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, where every scan start point coincides with the frame trigger line FT. ..., 40-n perfect alignment is theoretically possible, but not practical.
ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎは、移送されるテーブル３２とマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのイメージを撮影したスキャンイメージとをコンピュータ６０に入力する。図５に示されているように、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのスキャンイメージは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのスキャニングによって獲得されるイメージフレーム（Ｉｍａｇｅ Ｆｒａｍｅ）４２に含まれてコンピュータ６０に入力される。 The line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n take images of the table 32 to be transferred and the marks M-1, M-2, M-3,. The scanned image is input to the computer 60. As shown in FIG. 5, the scan images of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn are line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. It is included in an image frame 42 acquired by 40-n scanning and input to the computer 60.
コンピュータ６０は、イメージフレーム４２の１個所に零点４４を付与し、イメージフレーム４２の零点４４を基準にマークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのそれぞれのマークイメージ座標値を算出する。図５に、零点４４は、イメージフレーム４２の左側上端（ｌｅｆｔ Ｔｏｐ）に付与されているものが示されているが、零点４４は必要によって、左側下端、右側上端、右側下端に付与されうる。 The computer 60 assigns a zero point 44 to one position of the image frame 42, and the mark image coordinates of each of the marks M-1, M-2, M-3,..., Mn with reference to the zero point 44 of the image frame 42. Calculate the value. FIG. 5 shows that the zero point 44 is given to the left upper end (left Top) of the image frame 42, but the zero point 44 can be given to the left lower end, the right upper end, and the right lower end as necessary.
次いで、コンピュータ６０は、マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのマークステージ座標値に対してマークイメージ座標値が、許容誤差を満足するか否かを判断する（Ｓ１１０）。マークイメージ座標値が、許容誤差を満足するかどうかは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのプロセッシングパラメータを検証して判断する。 Next, the computer 60 determines whether or not the mark image coordinate value satisfies the allowable error with respect to the mark stage coordinate values of the marks M-1, M-2, M-3,. S110). Whether or not the mark image coordinate value satisfies the allowable error is determined by examining the processing parameters of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n.
プロセッシングパラメータは、ピクセル解像度（Ｐｉｘｅｌ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）、イメージフレームの零点のＸ軸及びＹ軸ステージ座標値ＯＸ（ｍｍ）及びＯＹ（ｍｍ）、ラインスキャンカメラの傾きで構成される。ピクセル解像度は、スキャンイメージで１ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）の実際の大きさ値を意味する。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの傾きは、Ｘ軸に対して傾いた値を意味する。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのプロセッシングパラメータは、マークステージ座標値とマークイメージ座標値とによって求める。 The processing parameters are composed of pixel resolution, X-axis and Y-axis stage coordinate values OX (mm) and OY (mm) of the zero point of the image frame, and the inclination of the line scan camera. Pixel resolution means an actual size value of 1 pixel in a scanned image. The inclinations of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n mean values inclined with respect to the X axis. The processing parameters of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n are obtained from mark stage coordinate values and mark image coordinate values.
マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのスキャンイメージに対するＸ軸方向の１ピクセルの実際の大きさ値ＲｅＸ（ｍｍ／Ｐｘ）は、数式１によって求める。ＲｅＸは、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの光学系で決定される値であるが、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの整列誤差などによって微細な誤差が発生しうる。したがって、被検査体２の精密な検査のために、数式１によってＲｅＸを求める。
The actual size value ReX (mm / Px) of one pixel in the X-axis direction with respect to the scan images of the marks M-1, M-2, M-3,. ReX is a value determined by the optical system of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., 40-n, but the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., a fine error may occur due to an alignment error of 40-n. Therefore, ReX is obtained by
ここで、Ｘとｘとの正数の方向は同じである。Ｍ１Ｘは、ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配される二つのマークのうち左側のマークのＸ軸ステージ座標値である。Ｍ２Ｘは、二つのマークのうち右側のマークのＸ軸ステージ座標値である。ｍ１ｘは、二つのマークのうち左側のマークのＸ軸イメージ座標値である。ｍ２ｘは、二つのマークのうち右側のマークのＸ軸イメージ座標値である。 Here, the directions of positive numbers of X and x are the same. M 1 X is the X-axis stage coordinate value of the left mark among the two marks arranged in the field of view of the line scan camera. M 2 X is the X-axis stage coordinate value of the right mark of the two marks. m 1 x is the X-axis image coordinate value of the left mark of the two marks. m 2 x is the X-axis image coordinate value of the right mark of the two marks.
Ｘ軸に対するラインスキャンカメラのそれぞれの傾き（θ）（Ｒａｄｉａｎ）は、数式２によって求める。
Each inclination (θ) (Radian) of the line scan camera with respect to the X axis is obtained by
ここで、Ｍ２Ｙは、ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配される二つのマークのうち右側のマークのＹ軸ステージ座標値である。ｍ２ｙは、二つのマークのうち右側のマークのＹ軸ステージ座標値である。 Here, M 2 Y is the Y-axis stage coordinate value of the right mark among the two marks arranged in the field of view of the line scan camera. m 2 y is the Y-axis stage coordinate value of the right mark of the two marks.
イメージフレーム４２の零点４４のＸ軸及びＹ軸ステージ座標値ＯＸ（ｍｍ）及びＯＹ（ｍｍ）は、数式３によって求める。ＯＸとＯＹは、テーブル上の実際のステージ座標値である。
The X-axis and Y-axis stage coordinate values OX (mm) and OY (mm) of the zero point 44 of the image frame 42 are obtained by
ここで、Ｘとｘとの正数の方向は同じであり、Ｙとｙとの正数の方向は同じである。Ｍ１Ｙは、ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配される二つのマークのうち左側のマークのＹ軸ステージ座標値である。ｍ１ｙは、二つのマークのうち左側のマークのＹ軸イメージ座標値である。 Here, the positive number directions of X and x are the same, and the positive number directions of Y and y are the same. M 1 Y is the Y-axis stage coordinate value of the left mark among the two marks arranged in the field of view of the line scan camera. m 1 y is the Y-axis image coordinate value of the left mark of the two marks.
マークＭ−１、Ｍ−２、Ｍ−３、…、Ｍ−ｎのスキャンイメージに対するＸ軸方向の１ピクセルの実際の大きさ値ＲｅＹ（ｍｍ／Ｐｘ）である。ＲｅＹ（ｍｍ／Ｐｘ）は、被検査体の移送速度Ｓ（ｍｍ／ｓｅｃ）とトリガー信号の週期Ｃ（ｓｅｃ）とによって決定される値であって、ＲｅＹ（ｍｍ／Ｐｘ）は、数式４によって求める。 The actual size value ReY (mm / Px) of one pixel in the X-axis direction with respect to the scanned images of the marks M-1, M-2, M-3,. ReY (mm / Px) is a value determined by the transfer speed S (mm / sec) of the object to be inspected and the week period C (sec) of the trigger signal. Ask.
被検査体２のスキャンイメージを検査するためには、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのプロセッシングパラメータが正確ではなければならない。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのプロセッシングパラメータが、許容誤差を外れれば、被検査体２を正確に検査することができない。コンピュータ６０は、マークステージ座標値とマークイメージ座標値とのプロセッシングによって算出されるラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのプロセッシングパラメータが、許容誤差以内であれば、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの整列が完了したと判断する。
In order to inspect the scan image of the
コンピュータ６０は、マークイメージ座標値が、許容誤差を満足しなければ、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎを停止させ、リニアアクチュエータ３４のリニアモータ３８を他方向に駆動させてテーブル３２を第１位置Ｐ１に復帰させる（Ｓ１１２）。テーブル３２が復帰されれば、コンピュータ６０は、モニター６２などの出力装置を通じてラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの整列を要請するメッセージを出力した後（Ｓ１１４）、終了する。作業者は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのそれぞれのカメラステージ５０を作動させてラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎをＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向直線運動、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回転運動させることによって、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのポジショニングとフォーカシングとを精密に実施してラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎを整列させることができる。
If the mark image coordinate value does not satisfy the allowable error, the computer 60 stops the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n and activates the
一方、前記の段階（Ｓ１１０）で、コンピュータ６０は、マークイメージ座標値が、許容誤差を満足すれば、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎの作動によって被検査体２のイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得する（Ｓ１１６）。ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎは、テーブル３２上に積載されて移送される被検査体２のイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得し、被検査体２のスキャンイメージをコンピュータ６０に入力する。
On the other hand, if the mark image coordinate value satisfies the allowable error in the step (S110), the computer 60 operates the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,. A scan image is acquired by scanning the image of the inspection object 2 (S116). The line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3,..., 40-n scan the image of the
コンピュータ６０は、被検査体２のスキャンイメージからワークピースイメージ座標値を算出し（Ｓ１１８）、該算出されるワークピースイメージ座標値からワークピースイメージ−ステージ座標値を算出する（Ｓ１２０）。コンピュータ６０のプロセッシングによってワークピースイメージ座標値をワークピースイメージ−ステージ座標値に変換することができるステージ座標変換式を算出することができる。コンピュータ６０は、ワークピースイメージ座標値をステージ座標変換式に代入して、ワークピースイメージ−ステージ座標値を算出する。ワークピースイメージ−ステージ座標値は、被検査体２の実際のステージ座標値である。
The computer 60 calculates a workpiece image coordinate value from the scan image of the inspection object 2 (S118), and calculates a workpiece image-stage coordinate value from the calculated workpiece image coordinate value (S120). A stage coordinate conversion formula that can convert the workpiece image coordinate value into the workpiece image-stage coordinate value can be calculated by processing of the computer 60. The computer 60 substitutes the workpiece image coordinate value into the stage coordinate conversion formula to calculate the workpiece image-stage coordinate value. The workpiece image-stage coordinate value is an actual stage coordinate value of the
ワークピースイメージ座標値からワークピースステージ座標値を算出するステージ座標変換式は、数式５のようである。 The stage coordinate conversion formula for calculating the workpiece stage coordinate value from the workpiece image coordinate value is as shown in Equation 5.
ここで、ＷＸ（ｍｍ）は、Ｘ軸に対するワークピースステージ座標値であり、ＷＹ（ｍｍ）は、Ｙ軸に対するワークピースステージ座標値である。ｗｘは、Ｘ軸に対するワークピースイメージ座標値であり、ｗｙは、Ｙ軸に対するワークピースイメージ座標値である。 Here, WX (mm) is a workpiece stage coordinate value with respect to the X axis, and WY (mm) is a workpiece stage coordinate value with respect to the Y axis. wx is a workpiece image coordinate value with respect to the X axis, and wy is a workpiece image coordinate value with respect to the Y axis.
コンピュータ６０は、数式５によって求められるワークピースイメージ−ステージ座標値が、ワークピースステージ座標値の許容誤差を満足するか否かを判断する（Ｓ１２２）。 The computer 60 determines whether or not the workpiece image-stage coordinate value obtained by Equation 5 satisfies the tolerance of the workpiece stage coordinate value (S122).
コンピュータ６０は、ワークピースイメージ−ステージ座標値が、ワークピースステージ座標値の許容誤差を満足すれば、被検査体２を良品として選別する（Ｓ１２４）。
If the workpiece image-stage coordinate value satisfies the tolerance of the workpiece stage coordinate value, the computer 60 selects the
コンピュータ６０は、ワークピースイメージ−ステージ座標値が、ワークピースステージ座標値の許容誤差を満足しなければ、ワークピースイメージ−ステージ座標値が、ワークピースステージ座標値の許容誤差を満足しない部分を欠陷４として検出し（Ｓ１２６）、欠陷４の欠陷ステージ座標値を算出する（Ｓ１２８）。 If the workpiece image-stage coordinate value does not satisfy the tolerance of the workpiece stage coordinate value, the computer 60 lacks a portion where the workpiece image-stage coordinate value does not satisfy the tolerance of the workpiece stage coordinate value. Detected as 陷 4 (S126), and the missing stage coordinate value of missing 陷 4 is calculated (S128).
コンピュータ６０は、被検査体２のスキャンイメージから欠陷４の欠陷イメージ座標値を算出し、欠陷イメージ座標値をワークピースイメージ−ステージ座標値を求めるものと同様の方法でステージ座標変換式に代入して、欠陷４の欠陷ステージ座標値を算出する。欠陷ステージ座標値は、被検査体２に存在する欠陷４の実際の座標値である。
The computer 60 calculates a missing image coordinate value of the
図３ないし図５を参照すると、被検査体２の一例として、ＴＦＴ−ＬＣＤ用ガラス基板には、その製造工程中に、異物、石物（Ｓｔｏｎｅ）、コード（Ｃｏｄｅ）、クラック（Ｃｒａｃｋ）、突出、ピット（Ｐｉｔ）などの多様な欠陷４が発生しうる。このような異物などの欠陷４は、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのスキャニングによってガラス基板のスキャンイメージに含まれる。ガラス基板は、スキャンイメージに含まれる欠陷４のイメージによって不良品として選別される。
Referring to FIG. 3 to FIG. 5, as an example of the
一方、ＴＦＴ−ＬＣＤ用パネルは、液晶の注入口がシール（Ｓｅａｌ）によって密封されている。シールの断線と位置などを検査するためには、まず、シールのステージ座標値、すなわち、シールの目標値（Ｔａｒｇｅｔ Ｖａｌｕｅ）を求めてコンピュータ６０のデータベースに入力する。 On the other hand, in the TFT-LCD panel, the liquid crystal inlet is sealed by a seal. In order to inspect the disconnection and position of the seal, first, the stage coordinate value of the seal, that is, the target value of the seal (Target Value) is obtained and input to the database of the computer 60.
次いで、ラインスキャンカメラ４０−１、４０−２、４０−３、…、４０−ｎのそれぞれのスキャンイメージからイメージ座標値とイメージ−ステージ座標値とを求める。シールの断線が発生している場合、イメージ−ステージ座標値は、ステージ座標値の許容誤差を外れるので、ＴＦＴ−ＬＣＤ用パネルは、不良品として選別される。コンピュータ６０は、シールの断線が発生した部分を欠陷として判別する。また、シールのスキャンイメージから算出されるシールの長さが許容誤差より大きな場合、シールは、欠陷として判別する。 Next, an image coordinate value and an image-stage coordinate value are obtained from the respective scan images of the line scan cameras 40-1, 40-2, 40-3, ..., 40-n. When the disconnection of the seal has occurred, the image-stage coordinate value deviates from the tolerance of the stage coordinate value, so the TFT-LCD panel is selected as a defective product. The computer 60 determines that the part where the disconnection of the seal has occurred is a defect. Further, when the seal length calculated from the scan image of the seal is larger than the allowable error, the seal is determined as a defect.
コンピュータ６０は、被検査体２の検査結果をモニター６２などの出力装置を通じて表示し、データベース６４に保存する（Ｓ１３０）。コンピュータ６０は、欠陷４の大きさ値を算出し、欠陷４がある被検査体２を不良品として選別する。
The computer 60 displays the inspection result of the device under
最後に、被検査体２の検査が完了すれば、テーブル３２は、第２位置Ｐ２から第１位置Ｐ１に復帰する（Ｓ１３２）。したがって、被検査体２の欠陷４を正確に検査して信頼性と再現性とを大きく向上させうる。
Finally, when the inspection of the
前述した実施形態は、本発明の望ましい実施形態を説明したものに過ぎず、本発明の権利範囲は、説明された実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想と特許請求の範囲内で、この分野の当業者によって多様な変更、変形または置き換えが可能であり、そのような実施形態は、本発明の範囲に属するものと理解されなければならない。 The above-described embodiments are merely descriptions of preferred embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, but the technical idea of the present invention and the claims. It should be understood that various changes, modifications, and substitutions can be made by those skilled in the art within the scope, and such embodiments are within the scope of the present invention.
本発明によるビジョン検査システム及びこれを利用した被検査体の検査方法によれば、被検査体が積載されて移送されるテーブルに検査の基準となるマークが提供されてラインスキャンカメラのプロセッシングパラメータを算出し、プロセッシングパラメータの検証によってラインスキャンカメラのポジショニングと整列とを簡便に実施することができる。また、被検査体の欠陷を正確に検査して信頼性と再現性とを大きく向上させうる効果がある。 According to the vision inspection system and the inspection method for an inspection object using the vision inspection system according to the present invention, a mark serving as an inspection reference is provided on a table on which the inspection object is loaded and transferred, and the processing parameters of the line scan camera are set. The positioning and alignment of the line scan camera can be easily performed by calculating and verifying the processing parameters. In addition, there is an effect that the defect and reproducibility can be greatly improved by accurately inspecting the defect of the object to be inspected.
Claims (19)
前記第２位置に前記被検査体の移送方向と直交する方向に沿って配されており、前記被検査体のイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得する複数のラインスキャンカメラと、
前記ワークピースステージと前記ラインスキャンカメラに接続されており、前記ラインスキャンカメラから入力される前記被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするコンピュータと、からなり、
前記テーブルの上面に、前記ラインスキャンカメラによってスキャンイメージを獲得できるように、前記ラインスキャンカメラの配列方向に沿ってマークステージ座標値を有する複数のマークが提供されており、前記複数のマークのうち互いに隣接する二つのマークは、前記ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配されており、前記複数のマークのうち最初のマークと最後との間のマークのそれぞれは、前記ラインスキャンカメラのうち互いに隣接する二つのラインスキャンカメラの視野内にオーバーラップされるように配されており、前記コンピュータは、前記ラインスキャンカメラから入力される前記複数のマークのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出すると同時に、前記マークイメージ座標値によって、前記被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするように構成されていることを特徴とするビジョン検査システム。 A workpiece having a table on which an object to be inspected is placed and transferring the table between a first position for loading the object to be inspected and a second position for scanning an image of the object to be inspected Stage,
A plurality of line scan cameras that are arranged in the second position along a direction orthogonal to the transfer direction of the object to be inspected, and that scan the image of the object to be inspected to obtain a scan image;
A computer connected to the workpiece stage and the line scan camera, and processing a scan image of the inspected object input from the line scan camera;
A plurality of marks having mark stage coordinate values along the arrangement direction of the line scan camera are provided on the upper surface of the table so that a scan image can be acquired by the line scan camera. Two marks adjacent to each other are arranged in the respective fields of view of the line scan camera, and each of the marks between the first mark and the last of the plurality of marks is mutually connected to the line scan camera. The computer is arranged so as to overlap within the field of view of two adjacent line scan cameras, and the computer calculates mark image coordinate values from the scan images of the plurality of marks input from the line scan camera. The test image is determined according to the mark image coordinate value. Vision inspection system characterized by being configured to processing the scanned image of the body.
前記マークステージ座標値に対する前記マークイメージ座標値が、許容誤差を満足すれば、前記被検査体のスキャンイメージをプロセッシングするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のビジョン検査システム。 The computer
The vision inspection system according to claim 1, wherein when the mark image coordinate value with respect to the mark stage coordinate value satisfies an allowable error, the vision inspection system is configured to process a scan image of the inspection object. .
ここで、Ｘとｘとの正の方向は同じであり、Ｍ１Ｘは、前記二つのラインスキャンカメラの視野内に配される前記二つのマークのうち左側のマークのＸ軸ステージ座標値であり、Ｍ２Ｘは、前記二つのマークのうち右側のマークのＸ軸ステージ座標値であり、ｍ１ｘは、前記左側のマークのＸ軸イメージ座標値であり、ｍ２ｘは、前記右側のマークのＸ軸イメージ座標値であることを特徴とする請求項１に記載の被検査体のビジョン検査システム。 The table is moved along a Y-axis direction, the plurality of line scan cameras and the plurality of marks are arranged along an X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction, and the computer is The actual size value ReX (mm / Px) of one pixel in the X-axis direction for the scanned image of the mark
Here, the positive directions of X and x are the same, and M 1 X is the X-axis stage coordinate value of the left mark of the two marks arranged in the field of view of the two line scan cameras. M 2 X is the X-axis stage coordinate value of the right mark of the two marks, m 1 x is the X-axis image coordinate value of the left mark, and m 2 x is the right mark 2. The vision inspection system for an object to be inspected according to claim 1, wherein the X-axis image coordinate value of the mark is an X-axis image coordinate value.
前記ラインスキャンカメラのそれぞれのＸ軸に対する傾き（θ）（Ｒａｄｉａｎ）を
ここで、前記Ｍ２Ｙは、前記右側のマークのＹ軸ステージ座標値であり、ｍ２ｙは、前記右側のマークのＹ軸イメージ座標値であることを特徴とする請求項４に記載の被検査体のビジョン検査システム。 The computer
The inclination (θ) (Radian) with respect to each X axis of the line scan camera
5. The M 2 Y according to claim 4, wherein the M 2 Y is a Y-axis stage coordinate value of the right mark, and m 2 y is a Y-axis image coordinate value of the right mark. Vision inspection system for inspected objects.
前記複数のマークのスキャンイメージを前記ラインスキャンカメラのスキャニングによって獲得されるイメージフレームに含み、前記イメージフレームに零点を付与し、前記零点のＸ軸及びＹ軸ステージ座標値ＯＸ（ｍｍ）及びＯＹ（ｍｍ）を
ここで、Ｙとｙとの正数の方向は同じであり、Ｍ１Ｙは、前記左側のマークのＹ軸ステージ座標値であり、ｍ１ｙは、前記左側のマークのＹ軸イメージ座標値であり、ＲｅＹ（ｍｍ／Ｐｘ）は、前記複数のマークのスキャンイメージに対するＹ軸方向の１ピクセルの実際の大きさ値であることを特徴とする請求項５に記載の被検査体のビジョン検査システム。 The computer
A scan image of the plurality of marks is included in an image frame obtained by scanning of the line scan camera, a zero point is given to the image frame, and the X-axis and Y-axis stage coordinate values OX (mm) and OY (of the zero point) mm)
Here, the positive number directions of Y and y are the same, M 1 Y is the Y-axis stage coordinate value of the left mark, and m 1 y is the Y-axis image coordinate value of the left mark. 6. The vision inspection of the inspection object according to claim 5, wherein ReY (mm / Px) is an actual size value of one pixel in the Y-axis direction with respect to the scan image of the plurality of marks. system.
Ｘ軸に対するワークピースステージ座標値ＷＸ（ｍｍ）とＹ軸に対するワークピースステージ座標値ＷＹ（ｍｍ）とを
ここで、ｗｘは、Ｘ軸に対するワークピースイメージ座標値であり、ｗｙは、Ｙ軸に対するワークピースイメージ座標値であることを特徴とする請求項６に記載の被検査体のビジョン検査システム。 The computer
The workpiece stage coordinate value WX (mm) for the X axis and the workpiece stage coordinate value WY (mm) for the Y axis
7. The vision inspection system for an object to be inspected according to claim 6, wherein wx is a workpiece image coordinate value with respect to the X axis, and wy is a workpiece image coordinate value with respect to the Y axis.
前記ラインスキャンカメラによって、そのイメージをスキャニングしてスキャンイメージを獲得できるように、前記テーブルの上面に、前記ラインスキャンカメラの配列方向に沿ってマークステージ座標値を有する複数のマークを提供する段階と、
前記ラインスキャンカメラによって、前記複数のマークのスキャンイメージを獲得する段階と、
前記複数のマークのスキャンイメージからマークイメージ座標値を算出する段階と、
前記マークステージ座標値に対して前記マークイメージ座標値が、許容誤差を満足すれば、前記ラインスキャンカメラによって、前記被検査体のスキャンイメージを獲得する段階と、
前記被検査体のスキャンイメージから前記被検査体のワークピースイメージ座標値を算出する段階と、
前記ワークピースイメージ座標値から前記被検査体のワークピースイメージ−ステージ座標値を算出する段階と、
前記被検査体の検査のために設定されているワークピースステージ座標値に対して前記ワークピースイメージ−ステージ座標値が、許容誤差を満足すれば、前記被検査体を良品として判別する段階と、
を含むことを特徴とする被検査体の検査方法。 A workpiece having a table on which an object to be inspected is placed, and linearly moving the table between a first position for loading the object to be inspected and a second position for scanning an image of the object to be inspected. A piece stage, and a plurality of line scan cameras that are arranged in the second position along a direction orthogonal to the transfer direction of the object to be inspected, and that acquire image data by scanning an image of the object to be inspected; A computer that is connected to the workpiece stage and the line scan camera, and that processes image data of the inspection object input from the line scan camera and processes a scan image of the inspection object; In a method for inspecting an object to be inspected by an inspection object vision inspection system,
Providing a plurality of marks having mark stage coordinate values along the arrangement direction of the line scan camera on the upper surface of the table so that the line scan camera can scan the image to obtain a scan image; ,
Acquiring a scan image of the plurality of marks by the line scan camera;
Calculating a mark image coordinate value from a scan image of the plurality of marks;
If the mark image coordinate value with respect to the mark stage coordinate value satisfies an allowable error, obtaining a scan image of the object to be inspected by the line scan camera;
Calculating a workpiece image coordinate value of the inspection object from a scan image of the inspection object;
Calculating a workpiece image-stage coordinate value of the object to be inspected from the workpiece image coordinate value;
If the workpiece image-stage coordinate value satisfies an allowable error with respect to the workpiece stage coordinate value set for the inspection of the inspection object, the step of determining the inspection object as a non-defective product;
A method for inspecting an object to be inspected.
前記複数のマークのうち互いに隣接する二つのマークを前記ラインスキャンカメラのそれぞれの視野内に配置し、前記複数のマークのうち最初のマークと最後との間のマークのそれぞれは、前記ラインスキャンカメラのうち互いに隣接する二つのラインスキャンカメラの視野内にオーバーラップされるように配置することを特徴とする請求項８に記載の被検査体の検査方法。 In providing the mark,
Two marks adjacent to each other among the plurality of marks are arranged in a field of view of the line scan camera, and each of the marks between the first mark and the last of the plurality of marks is the line scan camera. 9. The method for inspecting an object to be inspected according to claim 8, wherein the inspection object is arranged so as to be overlapped within a field of view of two line scan cameras adjacent to each other.
前記マークステージ座標値と前記マークイメージ座標値との関係から前記マークステージ座標値を前記マークイメージ座標値に変換することができるステージ座標変換式を算出し、前記ワークピースイメージ座標値を、前記ステージ座標変換式に代入して、前記ワークピースイメージ−ステージ座標値を算出することを特徴とする請求項８に記載の被検査体の検査方法。 In the step of calculating the workpiece image-stage coordinate value,
A stage coordinate conversion equation capable of converting the mark stage coordinate value into the mark image coordinate value is calculated from the relationship between the mark stage coordinate value and the mark image coordinate value, and the workpiece image coordinate value is calculated as the stage image. The inspection method for an object to be inspected according to claim 8, wherein the workpiece image-stage coordinate value is calculated by substituting into a coordinate conversion formula.
前記マークステージ座標値と前記マークイメージ座標値との関係から前記マークイメージ座標値を前記マークステージ座標値に変換することができるステージ座標変換式を算出し、前記欠陷の欠陷イメージ座標値を算出した後、前記欠陷イメージ座標値を、前記ステージ座標変換式に代入して算出することを特徴とする請求項１４に記載の被検査体の検査方法。 The missing stage coordinate value is:
A stage coordinate conversion formula capable of converting the mark image coordinate value into the mark stage coordinate value is calculated from the relationship between the mark stage coordinate value and the mark image coordinate value, and the missing image coordinate value of the defect is calculated. 15. The method for inspecting an object to be inspected according to claim 14, wherein after the calculation, the missing image coordinate value is substituted into the stage coordinate conversion formula.
ここで、Ｘとｘとの正の方向は同じであり、Ｍ１Ｘは、前記二つのラインスキャンカメラの視野内に配される前記二つのマークのうち左側のマークのＸ軸ステージ座標値であり、Ｍ２Ｘは、前記二つのマークのうち右側のマークのＸ軸ステージ座標値であり、ｍ１ｘは、前記左側のマークのＸ軸イメージ座標値であり、ｍ２ｘは、前記右側のマークのＸ軸イメージ座標値であることを特徴とする請求項８に記載の被検査体の検査方法。 The table is moved along a Y-axis direction, the plurality of line scan cameras and the plurality of marks are arranged along an X-axis direction orthogonal to the Y-axis direction, and the computer The actual size value ReX (mm / Px) of one pixel in the X-axis direction of the scan image of
Here, the positive directions of X and x are the same, and M 1 X is the X-axis stage coordinate value of the left mark of the two marks arranged in the field of view of the two line scan cameras. M 2 X is the X-axis stage coordinate value of the right mark of the two marks, m 1 x is the X-axis image coordinate value of the left mark, and m 2 x is the right mark The inspection method for an object to be inspected according to claim 8, wherein the X-axis image coordinate value of the mark is an X-axis image coordinate value.
前記ラインスキャンカメラのそれぞれのＸ軸に対する傾き（θ）（Ｒａｄｉａｎ）を
ここで、前記Ｍ２Ｙは、前記右側のマークのＹ軸ステージ座標値であり、ｍ２ｙは、前記右側のマークのＹ軸イメージ座標値であることを特徴とする請求項１６に記載の被検査体の検査方法。 The computer
The inclination (θ) (Radian) with respect to each X axis of the line scan camera
The M 2 Y is a Y-axis stage coordinate value of the right mark, and m 2 y is a Y-axis image coordinate value of the right mark. Inspection method of the object to be inspected.
前記複数のマークのスキャンイメージを前記ラインスキャンカメラのスキャニングによって獲得されるイメージフレームに含み、前記イメージフレームに零点を付与し、前記零点のＸ軸及びＹ軸ステージ座標値ＯＸ（ｍｍ）及びＯＹ（ｍｍ）を
ここで、Ｙとｙとの正数の方向は同じであり、Ｍ１Ｙは、前記左側のマークのＹ軸ステージ座標値であり、ｍ１ｙは、前記左側のマークのＹ軸イメージ座標値であり、ＲｅＹ（ｍｍ／Ｐｘ）は、前記複数のマークのスキャンイメージに対するＹ軸方向の１ピクセルの実際の大きさ値であることを特徴とする請求項１７に記載の被検査体の検査方法。 The computer
A scan image of the plurality of marks is included in an image frame obtained by scanning of the line scan camera, a zero point is given to the image frame, and the X-axis and Y-axis stage coordinate values OX (mm) and OY (of the zero point) mm)
Here, the positive number directions of Y and y are the same, M 1 Y is the Y-axis stage coordinate value of the left mark, and m 1 y is the Y-axis image coordinate value of the left mark. 18. The inspection method for an object to be inspected according to claim 17, wherein ReY (mm / Px) is an actual size value of one pixel in the Y-axis direction with respect to the scan image of the plurality of marks. .
Ｘ軸に対するワークピースステージ座標値ＷＸ（ｍｍ）とＹ軸に対するワークピースステージ座標値ＷＹ（ｍｍ）とを
ここで、ｗｘは、Ｘ軸に対するワークピースイメージ座標値であり、ｗｙは、Ｙ軸に対するワークピースイメージ座標値であることを特徴とする請求項１８に記載の被検査体の検査方法。 The computer
The workpiece stage coordinate value WX (mm) for the X axis and the workpiece stage coordinate value WY (mm) for the Y axis
19. The inspection method for an object to be inspected according to claim 18, wherein wx is a workpiece image coordinate value with respect to the X axis, and wy is a workpiece image coordinate value with respect to the Y axis.
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